6.2. Стенд для дослідження
Блок схема стенду наведена на рис. 6.4.
Рис. 6.4 Схема стенду для досліджень
де 1-посудина для рідини;
2-лінза з оргскла;
3-ізоляція;
4-п’єзоперетворювач;
5-підставка;
Робоча частота перетворювача 2,5 МГц.
Діаметр сфери (зіниці рефрактора) 22 мм.
Перш ніж включити генератор, необхідно переконатись, щоб в посудині була рідина. Не включати установку, коли перетворювач ненавантажений рідиною, адже це може привести до виходу його з ладу.
6.3. Експериментальна частина
1. Ознайомитися з теоретичними відомостями.
2. Ознайомитися з експериментальною установкою.
3. Дослідити ефект «ультразвуковой фонтан» і експериментально визначити положення фокальної площини для різних рідин. Дослід повторити 5-10 разів, результати занести в таблицю 6.1. Фокальна площина визначається за максимальною висотою фонтану при поступовому підливанні рідини в посудину.
4. Розрахувати швидкість ультразвуку в матеріалі лінзи за формулою (6.5), коли в посудину буде залита спочатку дистильована вода, а потім спирт.
5. Оцінити розміри фокальної плями.
6. Оцінити похибку вимірювання фокусу по сукупності вимірів.
7. Зробити висновки по роботі.
6.4. Оформлення результатів
Виконати лабораторну роботу згідно вимогам п. 6.3.
Табл.6.1 Результати вимірювання фокусної відстані
Дослід № |
Фокусна відстань, мм. |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
Середнє значення фокусної відстані =
Розрахована швидкість в матеріалі лінзи =
6.5. Питання для самоконтролю
1. Опишіть основні типи акустичних фокусуючих систем.
2. Опишіть конструктивні характеристики рефракторів.
3. Від чого залежить діаметр фокальної плями?
4. Які умови повинні виконуватись для забезпечення можливості фокусування ультразвукових променів?
6.6. Література
1. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля / И.Н. Ермолов. – М.: Машиностроение, 1981. – 240 с.
2. Ультразвуковой контроль материалов: Справ. изд.: пер. с нем. / Й. Крауткремер, Г. Крауткремер. – М.: Металлургия, 1991. – 752 с.
3. Каневский И.Н. Фокусировка звуковых и ультразвуковых волн / И.Н. Каневский. – М.: Наука, 1977. – 386 с.
4. Основи ультразвукового неруйнівного контролю: Підручник / В.К. Цапенко, Ю.В. Куц. – К.: НТУУ «КПІ». – 2010. – 448 с.